[发明专利]一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种行人目标跟踪方法，尤其是涉及一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法。

本发明涉及一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法，适用于在各种公共场合中实现对多个行人在站立，步行，慢跑等运动模式下的跟踪。

背景技术

在地铁，车站，百货大楼等人流密集的公共场合中，行人流量、运动方向等统计信息能够帮助工程设计方进行更合理的出入口布局，设计合理的安全紧急预案等，具有巨大的商业价值。想要自动获得这些实时统计信息，就需要对场景中所有行人目标进行准确的跟踪。目前的目标跟踪技术主要基于摄像机等视觉传感器，通过一定的图像处理算法对图像中的运动目标进行跟踪。然而基于图像处理算法的跟踪技术都对环境光照的变化比较敏感，无法适应全天候跟踪的要求。同时一个摄像机覆盖的视野有限，虽然可以靠多个摄像机实现大范围覆盖，但跨相机的目标跟踪实现困难，尚处于实验阶段。相比之下，激光雷达能直接获取目标的距离信息，而且不受光照变化的影响。随着应用的逐渐广泛，价格也逐步降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多激光雷达的行人目标跟踪方法，不但跟踪范围大，准确度高，算法速度快，而且能兼容行人的各种运动模式，包括站立，步行和慢跑等，能十分有效地检测出行人的位置并实时跟踪行人的运动轨迹。

本发明采用的技术方案是包括以下步骤：

(1)雷达位置的设置和系统标定；

(2)数据采集和融合；

(3)运动点的聚类和脚步点的配对；

(4)基于人体模型和卡尔曼滤波的目标跟踪。

所述步骤(1)雷达位置的设置和系统标定：即将多个雷达设置在场景的不同位置，设置位置的选择原则是：(a)使目标在场景中的任何位置都不容易被遮挡；(b)在场景边缘均匀布置激光雷达，以提高目标被检测到的可能性，雷达扫描平面距离地面高度23～25cm，此高度保证雷达在大多数情况下都能检测并获得行人两只脚的距离数据；对多个雷达的标定是通过如下方法实现的：在场景中设置一些棒状物体，设从N个雷达中得到的第i个棒状物体的坐标为：

(xi1,yi1),(xi2,yi2),...,(xiN,yiN);]]>

并假设以第1个雷达的坐标为参照坐标，在二维平面上设第n个雷达坐标到第1个雷达坐标的转移矩阵R_n和平移量T_n为：